CN102055279A - 具备使转子产生的热散热的散热圆盘的感应式电动机 - Google Patents

Abstract

本发明的感应式电动机具备：旋转检测器、用于使转子产生的热散热的散热圆盘，用于强制性地以外部气体冷却该散热圆盘的冷却风扇，将散热圆盘配置成夹在旋转检测器与冷却用风扇之间。

Description

具备使转子产生的热散热的散热圆盘的感应式电动机

技术领域

本发明涉及感应式电动机，特别是涉及具备使转子所产生的热散热的散热圆盘的感应式电动机。

背景技术

感应电动机构造简单，易于维护，在工业中应用最广。感应电动机是在定子及转子上分别具有独立的卷线，通过从一方的卷线至另一方的卷线的电磁感应作用来进行动作的马达。

图6是说明现有的感应电动机100的一个例子的外观的图。图7是图6所示的现有的感应电动机的剖视图。感应电动机100具备定子1和转子2，在该定子1的两端安装有端部托架31、32。转子2形成为圆柱形，固定在绕感应电动机的旋转中心轴22的周围旋转的第一轴3上，且插入定子1的内周侧。

固定有转子2的第一轴3由安装在端部托架31、32上的轴承23、25以能够自由旋转的方式支撑。在第一的轴3的反负荷侧的端部处以与旋转中心轴22同轴的方式固定有构成旋转检测器4的代码板。

在定子1的内壁上沿与旋转中心轴22平行的方向形成有多个切槽，在这些切槽内容纳有定子卷线。并且，该定子卷线的一部分作为线圈端部24、26超出定子1的两端面并突出。

在感应式电动机100中，由其工作的原理，转子2以与产生的力矩成比例的方式发热。换句话说，在转子2的表面处，由极性的变化产生损失，从而变为高温。在感应电动机100安装有旋转检测器4的情况下，存在由转子2所产生的热导致旋转检测器4的损坏或检测精度的降低等恶劣影响的担忧。

因此，如图7所示，冷却风扇6以使旋转检测器4与安装在内部的端部托架32对置的方式，设置在第一风扇壳体5内。该冷却风扇6通过端部托架31、32及设置在定子1上的通气孔7将外部气体从冷却风流入口27吸入，并从冷却风流出口28排出，从而间接地冷却通过盖30安装有旋转检测器4的第一轴3。作为其结果，冷却风的气流8没有与转子2或第一轴3直接接触，转子2变为高温，安装在轴上的旋转检测器4由热导致损伤或检测精度降低。

已知有在转子2上设置散热用散热片，从而将由转子产生的热向外部散热的技术。

在日本特开2008-43149号公报中公开有在转子上设置散热用散热片的技术。在该技术中，由于其为向马达内部吸入外部气体的结构，因此在充满粉尘或雾状的液体的环境中，存在马达的轴承或卷线损伤的可能性较高的问题。

此外，在日本特开2000-32710号公报中公开有在转子中安装中继轴，并使中继轴向反负荷侧延长，在旋转检测器与转子之间设置散热片的技术。在该技术中，由于是将旋转检测器安装在从轴承分离的位置的结构，因此存在降低中继轴的固有振动数，旋转速度的限制及检测精度降低的问题。

在上述两个专利文献所公开的技术中，存在在马达以低速进行大力矩的运转时，尽管在需要最强的冷却能力的情况下也不能不受限制地充分发挥冷却能力的共通的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，鉴于上述现有技术的问题点，提供具备使转子所产生的热散热的散热圆盘的感应式电动机。

本发明的感应电动机具备：在外周的多个部位具有沿轴心方向贯通的通气孔的定子；插入该定子的内周侧的转子；设置在固定上述转子的轴的反负荷侧的、检测上述感应式电动机的旋转的旋转检测器；安装在上述轴的反负荷侧的端部的、用于使上述转子产生的热散热的散热圆盘；以及用于强制性地以外部气体冷却上述散热圆盘的冷却风扇，以上述散热圆盘夹在上述旋转检测器与上述冷却用风扇之间的方式配置上述冷却风扇。

上述散热圆盘能够通过迷宫结构连通上述感应电动机的内部与外部气体的通路。

也可以在上述定子与上述冷却风扇之间配置中空的隔离件，确保用于安装上述散热圆盘的空间。

为了增大散热面积，上述散热圆盘能够在圆盘面部的表面上设置凹凸形状。

能够在上述散热圆盘上附加修正上述转子的平衡的平衡修正机构。

本发明通过具备以上结构，能够提供具备使转子产生的热散热的散热圆盘的感应式电动机。

附图说明

图1是说明本发明的感应电动机的第一实施方式的图。

图2是说明本发明的感应电动机的第二实施方式的图。

图3是放大图2的迷宫结构并进行说明的图。

图4是说明本发明的感应电动机的第三实施方式的图。

图5是说明本发明的感应电动机的第四实施方式的图。

图6是说明现有的感应电动机的一个例子的外观的图。

图7是图6所示感应电动机的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对与现有的感应电动机的相同或类似的结构使用相同的附图标记进行说明。

首先，使用图1来说明本发明的感应电动机的第一实施方式。该实施方式具备使用第一散热圆盘9来将转子2产生的热散热的结构。

感应电动机100具备定子1和转子2，在该定子1的两端处安装有端部托架31、32。转子2形成为圆柱形状，固定在第一轴3上，并插入定子1的内周侧。

固定有转子2的第一轴3被安装在端部托架31、32上的轴承23、25以能够自由旋转的方式支承。在第一轴3的反负荷侧的端部处安装有散热圆盘9。此外，在第一轴3上，在反负荷侧以与旋转中心轴22同轴的方式固定有构成旋转检测器4的代码板。

定子1的内壁沿与感应电动机的旋转中心轴22平行的方向形成有多个切槽，在这些切槽内容纳有定子卷线。并且，该定子卷线的一部分作为线圈端部24、26超出定子1的两端面并突出。

如前述参照图6以及图7而说明的那样，在感应式电动机100中，由其工作的原理，转子2以与产生的力矩成比例的方式发热。换句话说，在转子2的表面上，由极性的变化导致产生损失，从而变为高温。

因此，在本发明的感应电动机的第一实施方式中使用第一散热圆盘9。第一散热圆盘9使用导热性好的铝材等制成，其具有在第一轴3的一个端部处以与旋转中心轴22同轴的方式固定的固定部91和用于散热的圆盘面部92。

旋转检测器4安装在端部托架32的内部，其由盖30覆盖。在该盖30上设置有使第一散热圆盘9的固定部91贯通的孔，固定部91通过焊接、铆接等方法牢固地固定在第一轴3的一个端部。

在将旋转检测器4安装在内部的端部托架32上，以固定或自由装卸的方式安装有两端部开口的筒状隔离件10的一个端部，另一方面，在该隔离件10的另一个端部以固定或自由装卸的方式安装有第一风扇壳体5。在该第一风扇壳体5中安装有具备冷却风扇6的冷却风扇马达29。该隔离件10用于形成容纳第一散热圆盘9的空间，冷却风扇6通过隔离件10配置在端部托架32上。

通过在冷却风扇6(容纳冷却风扇6的第一风扇壳体5)与端部托架32之间夹有隔离件10，即使在按照本发明的第一实施方式，将第一散热圆盘9安装在第一轴3上的情况下，也能够直接使用容纳现有技术所使用的冷却风扇6的第一风扇壳体5。

此外，如图1所示，在第一风扇壳体5中设置有分隔板11。该分隔板11是用于使冷却用的外部气体朝向第一散热圆盘9的圆盘面部92的、在中心具有贯通孔的圆环状的部件，其外周部固定在第一风扇的风扇壳体5上。

安装在第一风扇壳体5内的冷却风扇6由冷却风扇马达29驱动旋转，将外部气体从冷却风流入口27吸入，并通过设置在端部托架31、32以及定子1中的通气孔7从冷却风流出口28排出。冷却风流入口27形成在端部托架31(与安装有旋转检测器4的端部托架32的相对侧的托架)与定子1的端部之间，此外，冷却风流出口28形成在第一风扇壳体5的底面上。

根据图1，如附图标记8所示，冷却风从感应电动机100的负荷侧流向反负荷侧。然而，也可以通过逆转冷却风扇马达29的旋转方向来使外部气体的气流朝向与图1所示方向相反的方向，(即，使外部气体从冷却风流出口28吸入从冷却风流入口27排出，换句话说，使冷却风从感应电动机100的反负荷侧(unloaded)流向负荷侧)。能够根据感应电动机100的设置环境适当地选择冷却风的气流朝向哪个方向。

利用第一散热圆盘9使由转子2产生且经由第一轴3的热散热。由此，能够防止转子2所产生的热导致旋转检测器4的检测精度降低或旋转检测器4损坏。此外，通过冷却风的气流8，定子1及端部托架31、32能够与以往同样地冷却。

接下来，使用图2及图3说明本发明的感应电动机的第二实施方式。

该实施方式具备使将由转子2产生的热散热的第二散热圆盘13具有迷宫功能的结构。

第二散热圆盘13使用导热性好的铝材等制成，与图1所示第一散热圆盘9同样地，具有以与旋转中心轴22同轴的方式固定在第一轴3的一个端部上的固定部131和用于散热的圆盘面部132。并且该第二散热圆盘13具有迷宫结构12。

在图1所示的第一实施方式中，由于在容纳有旋转检测器4的端部托架32上安装的盖30与第一散热圆盘9之间存在间隙，存在尘埃等异物通过该间隙从感应电动机100外部侵入内部的危险。

因此，在第二实施方式中，为防止异物侵入感应电动机100内部，在第二散热圆盘13中设置迷宫结构12。图3是放大图2的迷宫结构并说明的图。

如图3所示，某异物20与在盖30处形成的构成迷宫结构12的突出部碰撞，并沿着突出部滑落，存积在隔离件10的下部，或者，随着冷却风的气流8由冷却风扇6向外部排出。此外其它的异物21与第二散热圆盘13的构成迷宫结构12的突出部碰撞。由于第二散热圆盘13固定在第一轴3上，与第一轴3一同旋转，因此将异物21以离心力向径向弹飞，从而防止其侵入感应电动机100的内部。

接下来，使用图4来说明本发明的感应电动机的第三实施方式。该实施方式不使用隔离件，而是使轴向后方延长，并具备在散热圆盘的表面附有凹凸的结构。

如图4所示，使固定转子2的第二轴14向后方(即反负荷侧)延长，在该延长的端部上嵌入固定第三散热圆盘16。该第三散热圆盘16具有迷宫结构12，还在表面上具有凹凸形状17。该凹凸形状17增大散热圆盘16的表面积，易于散热。凹凸形状17也可以是，例如，多个柱状的独立突起形状。此外，为增大散热面积，凹凸形状17也能够用于如图1或图2所示的第一实施方式或第二实施方式。

在该实施方式中，将具备冷却风扇6的冷却风扇马达29安装在第二风扇壳体15中。并且，如图4所示，该第二风扇壳体15相当于使图1及图2的第一风扇壳体5的端部向前方延长，安装在端部托架32上。第二风扇壳体15像这样1通过使其端部向前方延长来确保容纳第三散热圆盘16的空间。

此外，在该实施方式中，第二轴14贯通旋转检测器4并突出至盖30的外部，在向其外部突出的第二轴14的部位嵌合有第三散热圆盘16。

接下来，使用图5来说明本发明的感应电动机的第四实施方式。该实施方式所使用的第四散热圆盘18具备平衡修正用撞锤19，能够修正转子2的平衡。

本发明不使外部气体不通过电动机内部就能够将转子产生的热向外部散热。此外，能够不依赖于感应电动机的转数地冷却转子。

此外，在本发明中，能够通过具备迷宫结构来防止异物侵入马达内部。

此外，在本发明中，不对现有的马达进行大规模地改造就能够设置散热用的圆盘。

此外，在本发明中能够使用散热圆盘来修正转子的平衡。

Claims (6)

1.一种感应式电动机，具有：在外周的多个位置具有沿轴心方向贯通的通气孔的定子、和插入该定子的内周侧的转子，其特征在于，

具备：

设置在固定上述转子的轴的反负荷侧的、检测上述感应式电动机的旋转的旋转检测器；

安装在上述轴的反负荷侧的端部的、用于使由上述转子产生的热散热的散热圆盘；以及

用于强制性地以外部气体冷却上述散热圆盘的冷却风扇，

以上述散热圆盘夹在上述旋转检测器与上述冷却用风扇之间的方式配置上述冷却风扇。

2.根据权利要求1所述的感应式电动机，其特征在于，

上述散热圆盘通过迷宫结构连通上述感应电动机的内部与外部气体的通路。

3.根据权利要求1所述的感应式电动机，其特征在于，

通过在上述定子与上述冷却风扇之间配置中空的隔离件来确保用于安装上述散热圆盘的空间。

4.根据权利要求1所述的感应式电动机，其特征在于，

上述散热圆盘为了增大散热面积而在圆盘面部的表面上设置凹凸形状。

5.根据权利要求2所述的感应式电动机，其特征在于，

上述散热圆盘为了增大散热面积而在圆盘面部的表面上设置凹凸形状。

6.根据权利要求1所述的感应式电动机，其特征在于，

在上述散热圆盘上附加修正上述转子的平衡的平衡修正机构。

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